Kann Hanfstroh Kanada bei der Erzeugung erneuerbaren Gases helfen?

Hanf liefert bereits Lebensmittel, Fasern und Inhaltsstoffe für Baumaterialien. Neue kanadische Forschungsergebnisse deuten darauf hin, dass ein weiteres wirtschaftliches Potenzial in dem nach der Ernte verbleibenden Stroh liegen könnte: als Ausgangsstoff für erneuerbares Erdgas.

Eine in Biomass and Bioenergy veröffentlichte Studie verglich 14 Biomasse-Ausgangsstoffe, darunter Hanfstroh, Rapsstroh, schnell wachsende Bäume und mehrjährige Gräser.¹ Hanfstroh erzielte unter den unbehandelten Proben die höchste geschätzte Ausbeute an erneuerbarem Erdgas. Das ist ein ermutigendes Ergebnis für eine Branche, die verlässliche Absatzmärkte für weitere Teile der Pflanze sucht.

Das Potenzial reicht über die Kraftstofferzeugung hinaus. Ein zusätzlicher Absatzweg für geeignetes Stroh könnte dazu beitragen, den Hanfanbau mit der lokalen Energieinfrastruktur zu verknüpfen. Ob sich das rentiert, hängt davon ab, wo das Material angebaut wird, welche Preise andere Abnehmer zahlen und wie effizient es zu einer Biogasanlage transportiert werden kann.

Wie aus Hanfstroh erneuerbares Gas wird

Die Forschenden untersuchten die anaerobe Vergärung, bei der Mikroorganismen organisches Material ohne Sauerstoff zersetzen. Das entstehende Biogas enthält Methan, den Energieträger im herkömmlichen Erdgas, sowie Kohlendioxid und weitere Bestandteile.

Biogas und erneuerbares Erdgas sind verwandte, aber unterschiedliche Produkte. Gas in einem Fermenter zu erzeugen, bedeutet nicht automatisch, dass dabei ein für die Einspeisung ins Gasnetz geeigneter Kraftstoff entsteht. Biogas muss gereinigt und aufbereitet werden, damit es die Anforderungen des vorgesehenen Verwendungszwecks erfüllt.

Die Perspektiven für Biogas und Biomethan der Internationalen Energieagentur für 2025 ordnen diese Kraftstoffe in umfassendere Bemühungen ein, organische Ressourcen in nutzbare Energie umzuwandeln. Hanf wäre in diesem System neben anderen landwirtschaftlichen Materialien und Abfallströmen ein möglicher Ausgangsstoff.

Bei Pflanzenresten besteht die größte Herausforderung darin, die enthaltenen Stoffe zugänglich zu machen. Zellulose enthält Kohlenhydrate, die Mikroorganismen in Methan umwandeln können. Lignin schützt jedoch die Pflanzenstruktur und erschwert den Zugang zu diesen Kohlenhydraten. Ein Ausgangsstoff kann daher viel Energie enthalten, ohne sich besonders gut für die Vergärung zu eignen.

Ergebnisse der kanadischen Hanfstudie

Das Team untersuchte Proben aus Saskatchewan und Nova Scotia. Dafür verwendete es kleine Batch-Reaktoren, die bei etwa 37 Grad Celsius über einen Zeitraum von 30 Tagen betrieben wurden. Die Forschenden maßen die Gasproduktion, die Methankonzentration und Merkmale wie den Zellulose-, Lignin- und Feststoffgehalt.

Unbehandeltes Hanfstroh ergab schätzungsweise 163,8 Kubikmeter erneuerbares Erdgas pro Tonne Gesamtfeststoffe. Mit Gesamtfeststoffen ist das nach dem Entfernen der Feuchtigkeit verbleibende Material gemeint. Die Ausbeute bezieht sich daher nicht auf eine Tonne frisch geerntetes, feuchtes Stroh.

Die folgende Tabelle zeigt ausgewählte unbehandelte Proben. Es handelt sich um Ergebnisse für bestimmte Materialien und Ernten, nicht um allgemeingültige Ausbeuten für jede Kulturpflanze mit derselben Bezeichnung.

Hanf lag zahlenmäßig vorn, doch die angegebenen Schwankungsbereiche überschneiden sich mit denen mehrerer Grasproben. Die aussagekräftige Schlussfolgerung lautet, dass sich dieses Hanfstroh unter den untersuchten Bedingungen gut bewährte. Die Ergebnisse belegen nicht, dass Hanf über verschiedene Regionen und Jahreszeiten hinweg durchgehend besser abschneidet als alle Alternativen.

Zellulose begünstigte im Allgemeinen die Methanproduktion, während Lignin die Vergärbarkeit einschränkte. Daraus lässt sich eine praktische Einkaufsstrategie ableiten: Entscheidend sind die Zusammensetzung und die Umwandlungsleistung der gelieferten Ware, nicht allein die Bezeichnung der Kulturpflanze.

Warum eine stärkere Verarbeitung nicht unbedingt mehr Wert bedeutet

Die Forschenden behandelten die Biomasse außerdem mit Natriumhydroxid, einer alkalischen Chemikalie, die den Zugang der Mikroorganismen zu den pflanzlichen Kohlenhydraten verbessern sollte. Die Proben wurden in einer 10-prozentigen Lösung bei Raumtemperatur eingeweicht, gewaschen und vor der Vergärung getrocknet.

Die Wirkung hing stark vom Ausgangsstoff ab. Die gemessene Methanausbeute von Hanf stieg um 5,7 %, während sie sich bei Rapsstroh um 163,2 % erhöhte. Mehrere Grasproben schnitten nach der Behandlung schlechter ab. Ein Verfahren, das bei einem Material hilft, kann bei einem anderen daher unnötig oder sogar kontraproduktiv sein.

Gasmenge am ursprünglichen Erntegut messen

Ein besonders wichtiger Punkt ist die Rückgewinnung von Biomasse. Die Studie gab für Hanfstroh nach der Behandlung eine Biomasseausbeute von 62,4 % an. Die Verbesserung der Methanausbeute wurde pro Einheit der der Vergärung zugeführten flüchtigen Feststoffe gemessen, während die Rückgewinnungsrate die erhalten gebliebene Biomasse beschreibt. Diese unterschiedlichen Bezugsgrößen lassen sich nicht einfach miteinander multiplizieren, um ein abschließendes kommerzielles Ergebnis zu ermitteln.

Dennoch werfen sie eine wichtige Frage auf: Wie viel nutzbares Gas bleibt nach Aufbereitungsverlusten, Waschen und Trocknen aus der ursprünglich geernteten Tonne übrig? Eine höhere Ausbeute des Materials, das in den Fermenter gelangt, gleicht möglicherweise nicht aus, was zuvor entfernt wurde.

Bei Hanf macht der moderate Methananstieg einen einfacheren Aufbereitungsweg untersuchenswert. In weiteren Versuchen könnte unbehandeltes Stroh mit einer weniger intensiven Vorbereitung verglichen werden. Dabei wären die gesamte Gasrückgewinnung, der Chemikalienverbrauch, der Wasserverbrauch und der Energiebedarf über den gesamten Prozess hinweg zu erfassen.

Den Markt auf Grundlage des verfügbaren Hanfstrohs entwickeln

Der plausibelste Ausgangspunkt könnte Stroh aus Kulturen sein, die bereits für etablierte Produkte angebaut werden. So kann die Energiegewinnung einen bestehenden landwirtschaftlichen Betrieb ergänzen, statt dass der Verkauf von erneuerbarem Gas sämtliche Anbaukosten decken muss.

Aktuelle Berichte über den kanadischen Markt für Hanfsamen ergaben, dass der Anbau zur Samengewinnung 2025 84 % der gemeldeten Hanfanbaufläche ausmachte. Die Zahlen unterliegen Einschränkungen bei der Berichterstattung, zeigen aber, warum die Hanfsamenproduktion bei der Bewertung des potenziellen Strohangebots berücksichtigt werden sollte.

Ein Gasentwickler müsste dennoch ermitteln, wie viel Stroh Landwirte tatsächlich verkaufen können. Auf den Feldern verbliebenes Material erfüllt landwirtschaftliche Funktionen, und seine Sammlung erfordert Arbeitskraft, Maschinen, Lagerung und Transport. Stroh wird nicht kostenlos, nur weil man es als Reststoff bezeichnet.

Die Studie belegt außerdem keine vergleichbare Leistung für verbrauchte Biomasse aus der Cannabinoidextraktion oder für alle Fraktionen, die nach der Faserverarbeitung übrig bleiben. Werden wertvolle Bestandteile entfernt, verändert sich das verbleibende Material. Jede vorgeschlagene Einsatzstoffquelle müsste mit eigenen Vergärungstests untersucht werden.

Die Berichterstattung von MyCannabis über Hanfsorten und Reihenabstände unterstreicht einen weiteren Unterschied: Die Leistung pro Tonne ist nur ein Teil der Gleichung. Das kommerziell verfügbare Angebot hängt außerdem von der erntbaren Menge pro Hektar und einer zuverlässigen Produktion unter den jeweiligen örtlichen Bedingungen ab.

Jeder Hanffraktion den bestmöglichen Verwendungszweck zuweisen

Erneuerbares Gas sollte eine weitere Option in der Hanfverarbeitung sein; die Entscheidungen sollten sich nach dem Wert und der Eignung des jeweiligen Materials richten. Fasern, die den Spezifikationen eines Herstellers entsprechen, lassen sich möglicherweise besser anderweitig nutzen als in einem Fermenter.

Forschungsarbeiten, die in der MyCannabis-Berichterstattung über stabileren Hanfbeton und Kohlenstoffspeicherung erörtert werden, veranschaulichen, wie Hanf in langlebigen Materialien eingesetzt werden kann. Die Energiegewinnung erfüllt eine andere Funktion und folgt einem anderen zeitlichen Verlauf der Kohlenstoffbindung.

Auch Arbeiten zu Hanf-Biokohle und Energierückgewinnung befassen sich damit, wie sich bei der thermischen Verarbeitung nutzbare Energieprodukte mit dem Erhalt von Kohlenstoff in Einklang bringen lassen. Die kanadische Vergärungsstudie ergänzt diese Abwägung um einen weiteren Verwertungsweg.

Ein Verarbeiter könnte künftig geeignete Fasern für die Materialherstellung nutzen und geringerwertige Fraktionen auf ihre Eignung zur Energiegewinnung prüfen. Dies ist weiterhin eine Strategie, die untersucht werden muss, da die Studie keine integrierte kommerzielle Anlage validiert hat. Ihr Reiz liegt in der Flexibilität: Mehr Absatzmöglichkeiten könnten die Abhängigkeit von einem einzelnen Abnehmer verringern.

Was würde erneuerbares Gas aus Hanf kommerziell tragfähig machen?

Der nächste Schritt ist ein Pilotprojekt, das reale Betriebsbedingungen nachbildet. Kontinuierliche Beschickung, saisonale Lagerung, gemischte Einsatzstoffe und der Verschleiß der Anlagen können zu Ergebnissen führen, die in kleinen Chargenversuchen nicht erfasst werden.

Ein aussagekräftiges Pilotprojekt sollte drei Fragen beantworten:

• Wie viel verkaufsfähiges Gas lässt sich pro angelieferter Tonne Stroh gewinnen?
• Bleibt nach den Kosten für Sammlung, Verarbeitung und Aufbereitung eine tragfähige Marge?
• Verringert das Gesamtsystem die Emissionen im Vergleich zu einer realistischen Alternative?

Die Umweltbewertung sollte Anbauinputs, Transport, Aufbereitung, Methanverluste und den Umgang mit dem verbleibenden Gärrest berücksichtigen. Allein der erneuerbare Ursprung belegt noch keine günstige Emissionsbilanz. Um Nährstoffe zurückzugewinnen, müssen außerdem das nach der Vergärung verbleibende Material untersucht und geeignete Verfahren für seinen Umgang festgelegt werden.

Die starken Ergebnisse von Hanfstroh im Labor geben Forschenden und Entwicklern einen überzeugenden Grund, diesen Fragen nachzugehen. Ein vielversprechendes Ergebnis wäre ein zusätzlicher, an die örtlichen Gegebenheiten angepasster Markt, der nutzbare Biomasse honoriert, ohne höherwertige Produkte oder die Gesundheit der Böden zu beeinträchtigen. Mit sorgfältiger Planung des Pilotprojekts könnte diese Forschung dazu beitragen, die Vielseitigkeit von Hanf in ein widerstandsfähigeres Geschäftsmodell zu überführen.

Quellen:

¹ Gautam, B., Soolanayakanahally, R., Mupondwa, E., Dumonceaux, T., Li, X., Tabil, L. G., Dalai, A. K., & Acharya, B. (2027). Bioenergiepotenzial schnell wachsender Bäume, mehrjähriger Gräser und landwirtschaftlicher Ernterückstände für die Erzeugung von erneuerbarem Erdgas in Kanada. Biomass and Bioenergy, 217, 110190. https://doi.org/10.1016/j.biombioe.2026.110190